MCP19118 数控模拟电源解决方案_深圳市永阜康科技有限公司

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MCP19118 数控模拟电源解决方案

文章来源：更新时间：2015/1/17 9:52:00

Microchip公司的MCP19118/19是高度集成的混合信号模拟PWM电流模式控制器，集成了用于DC/DC降压应用的微控制器核，同步降压器输入电压4.5V~40V，输出电压0.5V~3.6V，开关频率100kHz~1.6MHz。PIC MCU核提供完整的定制化工作参数、启动和关断性能、保护级别和故障处理程序。主要用在标准电源转换、LED驱动器、电池充电等。
MCP19118/19是一款高度集成的混合信号，模拟脉冲宽度调制（PWM）电流模式控制器，它集成了微控制器核，可用于同步DC/ DC降压。由于MCP19118/19采用了传统的模拟控制电路，以调节DC/DC转换器的输出，它集成了PIC微控制器中档核，用于装置的工作参数全定制、启动和关机模式，保护级别和故障处理程序。
MCP19118/19可以有效地从单一4.5V~40V电源供电。它具有集成同步驱动，引导装置，内部线性稳压器和4kW的非易失性存储器，全部集成在一个节省空间的，24引脚4mm×4mm的QFN封装（MCP19118）或28脚5mm×5mm QFN封装（MCP19119 ）。
初始设备配置后（采用Microchip的MPLAB X集成开发环境（IDE）软件），PMBus总线或I2C可用于主机与MCP19118/19的通信，或者修改操作。
其两个内部线性稳压器产生两个5V电轨。其中一个5V电源用于提供内部模拟电路的电源(片上)。第二个5V轨提供PIC器件的电源(在VDD引脚)。建议在VDD和GND之间放置一个1μF电容。其VDD端子，也可以直接连接到VDR管脚，或通过一个低通RC滤波器连接。其VDR引脚给内部同步驱动提供电源。
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图1 MCP19118/19框图

MCP19118/19同步降压器主要特性
•输入电压：4.5V~40V
•输出电压：0.5V~3.6V
- 超过3.6V需要外部分压器
•开关频率：100kHz~1.6MHz的
•静态电流：5mA典型
•高驱动
- +5V栅极驱动器
- 1A/2A源电流
- 1A/2A灌电流
•低驱动
- +5V栅极驱动器
- 2A源电流
- 4A灌电流
•峰值电流模式控制
•差分远端输出检测
•符合QEC-100
•多输出系统
- 主机或从机
- 频率同步
•可配置参数
- 过流限制
- 输入欠压锁定
- 输出过压
- 输出欠压
- 内部模拟补偿
- 软启动配置文件
- 同步驱动器死区时间
- 开关频率
•热关断
MCP19118/19 MCU主要特性
•精密的8 MHz内部振荡器模块
- 工厂校准
•中断功能
- 固件
- 中断电平变化销
•只有35条指令
• 4096字片上程序存储器
•高耐用性闪存
- 100000写入闪存耐久性
- 闪存保存：>40年
•看门狗定时器（WDT），与独立振荡器，可靠运行
•可编程代码保护
•在线调试（ICD），通过两个引脚（MCP19119）
•通过两个引脚在线串行编程（ICSP）
• 11个I/O引脚和一个专用输入管脚（MCP19118）
- 三开漏引脚
• 14个I/O引脚和一个专用输入管脚（MCP19119）
- 三个开漏引脚
•模拟数字转换器（ADC）
- 10位分辨率
- 12内部通道
- 8条对外通道
•定时器0：8位定时器/计数器，8位预分频器
•增强的定时器
- 16位定时器/计数器具有独立预分频器
- 两个可选的时钟源
•定时器2：8位定时器/计数器具有独立预分频器
- 8位周期寄存器
• I2CTM通信
- 7位地址掩码
- 两个专用的地址寄存器
- SMBus/PMBus兼容性
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图2 MCP19118/19微控制器核框图
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图3 MCP19118/19典型应用电路图

MCP19111评估板
MCP19111是一个数字增强型PWM控制器。它结合了纯模拟PWM控制器与监控微控制器，使其成为一个快速，具有成本效益的，可配置的电源转换解决方案。MCP19111适用于标准电源转换、LED驱动器，以及电池充电。该MCP19111评估板演示了具有同步降压拓扑结构的MCP19111器件是如何在很宽的输入电压和负载范围内工作的。
几乎所有操作和控制系统的参数是可编程的（通过利用集成的PIC微控制器核）。MPLAB X IDE可以与插件图形用户界面（GUI）一起使用，可以轻松地配置MCP19111。或者，用户可以使用自己的固件来编程MCP19111，以适合他们的应用程序。该评估板包括ICSP（在线串行编程）的接头、I2C通信、上拉和下拉电阻片，及测试点焊盘（每个GPIO引脚）和两个系统开发按钮。
该MCP19111评估板也意在表明一种优化印刷电路板（PCB）的布局，它可以同时提高效率和功率密度，并减少寄生效应。
为了达到较佳的MCP19111操作，以及动力传动效率和噪音最小化，正确的PCB布局是至关重要的。MPLAB X IDE的MCP19111 GUI插件、固件可从Microchip网站下载或申请。
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图4 MCP19111 评估板电路图(1)
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图5 MCP19111 评估板电路图(2)

MCP19111评估板主要特性
该MCP19111评估板给用户提供了一个优化的，可降低寄生效应，提高功率密度的PCB布局。这个电路板设计的一些功能包括：
•宽且短的走线，以连接电源组件
•其陶瓷Vin电容器尽可能靠近高侧MOSFET的漏极，并尽可能靠近低侧MOSFET的源
•分割底盘，解耦数字和电源底盘信号
•电流检测元件的精心布局，以减少PCB的感应噪声
•输入电压范围：5V~12V
• Vout的可调范围：0.5V~3.6V
•最大输出电流：30A，与适当的空气流通
•编程和I2C通信接头
•工厂编程，从12V电源产生1.8V
•提供工厂编程的源代码